Mokslininkai atrado, kad sužeistos odos ląstelės skleidžia lėtas, elektrines bangas, kurios gali pasiekti aplinkines ląsteles ir galimai inicijuoti žaizdų gijimo procesą. Iki šiol manyta, kad tik nervinės ląstelės perduoda signalus elektriniu būdu, tačiau šis naujas atradimas parodė, kad net epitelinės ląstelės – tokios kaip odos ar inkstų – sugeba skleisti elektros impulsus. Šiame straipsnyje paliesime, kas yra žaizdų gijimas ir naują požiūrį į jį.
Elektros bangos – tarsi pagalbos šauksmas
Eksperimentuodami su žmogaus odos ir šuns inkstų ląstelėmis, mokslininkai pastebėjo, kad po sužeidimo (naudojant lazerio spindulį) ląstelės pradėjo skleisti elektrinius impulsus, kurie gali būti aptikti net 500 mikrometrų atstumu – tai maždaug 40 ląstelių. Šie impulsai juda itin lėtai, palyginti su nervų signalais, tačiau trunka daug ilgiau – net iki penkių valandų. Manoma, kad tokiu būdu sužeistos ląstelės įspėja kaimynines, jog reikia pasiruošti gijimui.
Šie elektriniai impulsai primena tarsi ląstelių „pagalbos šauksmą“, kviečiantį kitas imtis veiksmų – šalinti pažeistas ląsteles ir pradėti audinių regeneraciją. Nors signalai sklinda labai lėtai, jų ilgalaikis poveikis gali turėti lemiamą reikšmę efektyviam žaizdų gijimo procesui. Tyrėjai mano, kad tai yra esminis atradimas, keičiantis supratimą apie tai, kaip ląstelės komunikuoja ne tik cheminiu, bet ir elektriniu būdu.
Atrastas naujas gijimo proceso aspektas
Pasak Kalifornijos universiteto profesoriaus Mino Zhao, jau daugiau nei 150 metų žinoma, kad žaizdos veikia odos elektrinį lauką, tačiau tik dabar paaiškėjo, kad ląstelės siunčia aktyvius elektros signalus. Nors šie impulsai yra tokio pat stiprumo kaip nervų signalai, jie sklinda labai lėtai – ląstelėms prireikia 1–2 sekundžių vienam signalui, palyginti su milisekundėmis, per kurias tai padaro neuronai. Tyrėjai pastebėjo, kad šiuos impulsus dalinai lemia kalcio jonų tekėjimas ląstelėse.
Taip pat skaitykite
Šie impulsai yra ne vienkartiniai – jie gali kartotis valandų valandas po sužeidimo, rodydami ilgalaikį ląstelių atsaką į pažeidimą. Toks ilgas signalizavimas gali būti gyvybiškai svarbus tam, kad būtų inicijuotas gijimo procesas ir mobilizuotos aplinkinės ląstelės. Šis atradimas išplečia mūsų supratimą apie žaizdų gijimą ir parodo, kad elektriniai signalai vaidina kur kas svarbesnį vaidmenį nei anksčiau manyta.
Technologiniai iššūkiai – kaip pagauti tokį lėtą signalą?
Mokslininkė Sun-Min Yu vos nepraleido šio fenomeno, nes programinė įranga buvo sukalibruota greitesniems nervinių ląstelių impulsams. Tik pakeitus nustatymus ir pritaikius programą lėtesniems signalams, pavyko užfiksuoti šiuos elektros pliūpsnius. Tai rodo, kaip svarbu būti kantriems ir atviriems naujoms formoms biologinės komunikacijos.
Kas toliau? Trečioji dimensija ir naujos galimybės
Kol kas tyrimai buvo atlikti dvimatėse ląstelių plokštelėse, bet mokslininkai planuoja žengti toliau ir ištirti, kaip šie signalai perduodami trimačiuose audiniuose bei tarp skirtingų ląstelių tipų. Šis atradimas ne tik plečia mūsų supratimą apie žaizdų gijimą, bet ir skatina permąstyti elektrinių laukų reikšmę organizmo biologiniuose procesuose.
Tolesni tyrimai galėtų atskleisti, ar šie lėti elektros impulsai padeda koordinuoti visą gijimo tinklą – nuo uždegimo pradžios iki audinio regeneracijos pabaigos. Tai taip pat gali atverti naujas galimybes medicinoje – pavyzdžiui, kuriant gydymo metodus, kurie skatintų gijimą pasitelkiant elektrinę stimuliaciją. Galiausiai tai rodo, kad net ir nežymūs elektriniai signalai turi galingą poveikį organizmo atsigavimui ir tarpląstelinei komunikacijai.
Naujas požiūris į žaizdų gydymą
Šis atradimas atveria duris naujam požiūriui į žaizdų gydymą – galbūt ateityje elektros impulsai galės būti panaudoti terapiniu būdu. Kaip pažymi Zhao, reikia pradėti vertinti elektrinius signalus taip pat rimtai kaip ir cheminius ar mechaninius. Gijimas – tai sudėtingas procesas, kurį reikia suprasti kaip daugialypį reiškinį, apimantį ne tik audinių atsinaujinimą, bet ir subtilią elektrinę kalbą tarp ląstelių.
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.
